雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,DSS)為一類同時具有鐵素體α相及奧氏體γ相兩種顯微組織的鋼種,在固溶組織中兩相的相比例約為1:1,且通常情況下要求這兩相中量少相的含量不低于30%。雙相不銹鋼的性能特點是抗蝕能力較優、強度高且加工性能較佳。與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的塑性、韌性、焊接性能及抗晶間腐蝕性能都顯著增強,此外其還擁有鐵素體不銹鋼高的導熱系數、475℃脆性及超塑性等性能特點;與奧氏(shi)體不銹鋼相比,雙相不銹鋼有較高的強度,較優的抗腐蝕疲勞、抗晶間腐蝕以及氯化物應卡聯蝕破裂特性。這些性能特點使雙相不銹鋼對結構件意外事故(如爆炸、沖撞等)的應付具有實際使用價值,所以雙相不銹鋼材料發展迅速且被廣泛地應用在造紙、石油開采、海洋運輸、軍事以及化工等領域,同時也引發了科研工作者對雙相不銹鋼的關注。


 雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)組織于(yu)(yu)1927年(nian)(nian)(nian)(nian)被Griffiths及(ji)(ji)Bain最先發(fa)(fa)現,20世紀30年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)開(kai)(kai)始,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)得到(dao)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)和(he)應(ying)(ying)用(yong),典(dian)(dian)(dian)型代(dai)(dai)表(biao)(biao)(biao)為(wei)法國(guo)(guo)在(zai)(zai)(zai)1935年(nian)(nian)(nian)(nian)取得了Uranus50 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)利。時至今(jin)日(ri)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)已經(jing)有(you)了三代(dai)(dai)歷程(cheng):第(di)(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)(dai)表(biao)(biao)(biao)是美國(guo)(guo)20世紀40年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)開(kai)(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)329鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),接著(zhu)德國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、蘇(su)聯及(ji)(ji)日(ri)本(ben)(ben)都開(kai)(kai)始探究這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)。瑞(rui)典(dian)(dian)(dian)于(yu)(yu)20世紀60年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)中(zhong)(zhong)(zhong)期開(kai)(kai)發(fa)(fa)了3RE60鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),主要目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是顯著(zhu)增強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氯(lv)化(hua)物應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)破裂能(neng)(neng)(neng)力(li)。第(di)(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)是含(han)(han)C量低、含(han)(han)Cr量為(wei)18%,具有(you)較優的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接和(he)成(cheng)型性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),被大量地應(ying)(ying)用(yong)為(wei)抗(kang)(kang)氯(lv)化(hua)物應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)破裂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料;其(qi)缺點是在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)接狀態(tai)下(xia),因為(wei)鐵(tie)素(su)體含(han)(han)量高,導致焊(han)(han)縫熱(re)影(ying)響區韌性(xing)(xing)下(xia)降(jiang),并且(qie)(qie)耐應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)破裂性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)耐晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)相(xiang)(xiang)比(bi)于(yu)(yu)基體金屬較弱。因而(er)第(di)(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際運(yun)用(yong)被局限在(zai)(zai)(zai)非焊(han)(han)接狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)。第(di)(di)(di)二代(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)以阿維(wei)斯塔(ta)-波(bo)拉(la)里特(te)公司研(yan)究出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LDX2101為(wei)代(dai)(dai)表(biao)(biao)(biao),這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點:一(yi)是大多數(shu)都是超(chao)低碳型,并且(qie)(qie)含(han)(han)有(you)增強(qiang)(qiang)抗(kang)(kang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mo(鉬)、Cu(銅)及(ji)(ji)Si(錫)等(deng)元素(su);二是含(han)(han)N(氮)元素(su),N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入降(jiang)低了材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben),減少(shao)了Ni的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong),N作為(wei)奧氏體形成(cheng)元素(su)能(neng)(neng)(neng)夠提升(sheng)富N奧氏體相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li),并且(qie)(qie)可與富Cr、Mo元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體相(xiang)(xiang)獲得平衡,進(jin)而(er)增強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)抗(kang)(kang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li),此外,N還能(neng)(neng)(neng)降(jiang)低元素(su)Cr、Ni等(deng)在(zai)(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)α相(xiang)(xiang)和(he)γ相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異,進(jin)而(er)降(jiang)低DSS發(fa)(fa)生選擇性(xing)(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)。第(di)(di)(di)二代(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)些特(te)點性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)促(cu)進(jin)了瑞(rui)典(dian)(dian)(dian)、日(ri)本(ben)(ben)、法國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)及(ji)(ji)德國(guo)(guo)等(deng)國(guo)(guo)家開(kai)(kai)始發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)第(di)(di)(di)二代(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。第(di)(di)(di)三代(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)以SAF2507、UR52N+、Zeron100等(deng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)為(wei)代(dai)(dai)表(biao)(biao)(biao),該(gai)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)在(zai)(zai)(zai)20世紀80年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)后期稱為(wei)超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(Super DSS),其(qi)特(te)性(xing)(xing)是含(han)(han)C量只有(you)0.01%~0.02%、含(han)(han)Mo約4%、含(han)(han)N約0.3%、含(han)(han)鐵(tie)素(su)體40%~45%,孔蝕(shi)(shi)(shi)(shi)當量(PREN)大于(yu)(yu)40,其(qi)抗(kang)(kang)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)較優。在(zai)(zai)(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo),雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)以北(bei)京(jing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)研(yan)究總院(yuan)于(yu)(yu)20世紀70年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)中(zhong)(zhong)(zhong)期開(kai)(kai)始研(yan)究發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)DSS為(wei)標(biao)(biao)志,我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)00Cr18Ni5Mo3Si2已經(jing)被收錄于(yu)(yu)國(guo)(guo)家標(biao)(biao)準GB 3280、GB 1220、GB 4237.近年(nian)(nian)(nian)(nian)來(lai),我國(guo)(guo)又成(cheng)功研(yan)制了新型稀土(tu)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),這(zhe)(zhe)一(yi)舉措在(zai)(zai)(zai)很大程(cheng)度上增強(qiang)(qiang)了雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、工藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)及(ji)(ji)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。韓(han)國(guo)(guo)于(yu)(yu)20世紀90年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)發(fa)(fa)布(bu)了雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(專(zhuan)利申請(qing)號:96190623),其(qi)抗(kang)(kang)高溫氧(yang)化(hua)能(neng)(neng)(neng)力(li)、熱(re)塑性(xing)(xing)、沖擊韌性(xing)(xing)及(ji)(ji)抗(kang)(kang)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)都較優。國(guo)(guo)內外雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典(dian)(dian)(dian)型牌(pai)號及(ji)(ji)化(hua)學成(cheng)分(fen)如表(biao)(biao)(biao)1.4所(suo)列。


表4.jpg